1、杂化轨道理论,基本要点,：在原子形成分子的过程中，能量相近的不同类型的轨道可以相互混合，重新组合形成新的原子轨道（杂化轨道）。,：杂化前后轨道数目不变，新形成的几个杂化轨道能量相同。但杂化前后轨道能量发生变化,：杂化轨道的形状发生变化，有利于更有效的重叠，成键能力更强。,轨道杂化,：杂化轨道的伸展方向也发生了变化，杂化轨道在空间取最大夹角（排斥力最小）,小 结 ,化学键与物质结构,分子间力和氢键,由于共价键分为极性键和非极性键，给共价型分子带来了性质上的差别。 当分子中正、负电荷重心重合时，这种分子叫做非极性分子。正、负电荷重心不重合的分子叫做极性分子或偶极分子。,分子的极性,由非极性键组成的
2、分子一定是非极性分子 如：H2，O2,由极性键组成的双原子分子一定是非极性分子 如：HF,但是由极性键组成的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子 如： CO2，CH4 是非极性分子H2O 是极性分子,分子极性和键极性的关系,还取决于分子组分和空间结构,分子极性的大小常用偶极矩来衡量。分子中正(或负)电荷重心上的电荷量(q)与正、负电荷重心间的距离(d)的乘积叫做偶极矩。 q d 分子偶极矩的数值可由实验测得。偶极矩是一个矢量，方向从正极到负极。数量级为10-30 C m。习惯上把 “德拜”作为偶极矩的单位，用D表示。,3.33564 C m,偶极矩, 0 d 0，该分子是非极性分子；
3、0，则分子为极性分子。分子的越大，极性越强。,分子的极化,分子的极化：在外电场作用下，无论极性分子还是非极性分子，它们的形状均发生变化，从而使它们的正、负电荷重心均发生变化，产生偶极矩增大的过程称为分子的极化,极化力：外加电场使分子变形的能力,变形力：分子在外加电场作用下，发生变形的能力,分子体积越大，变形性越大,固有偶极：极性分子在无外电场的作用下，本身就有偶极，该种偶极称为固有偶极,诱导偶极：分子在外电场的作用下，增大的偶极，称为固有诱导偶极,瞬间偶极：由于分子中电子的运动和原子核的振动，使分子在某一瞬间的正负电荷中心不重合而产生偶极矩,分子间力是决定物质(由分子所组成)的沸点、熔点和溶解
4、度等性质的重要因素。,分子间力和氢键,1、取向力,一个分子的永久偶极与另一个分子的永久偶极之间的相互作用力称为取向力。,取向力发生在极性分子和极性分子之间。,分子极性越大，取向力越大,2、诱导力,一个分子的永久偶极与另一个分子的诱导偶极之间的相互作用力称为诱导力。,诱导力发生在极性分子和非极性分子、极性分子之间。,极性分子的偶极矩越大，被诱导分子的变形性越大，诱导力越大,02:52,3、色散力,一个分子的瞬间偶极与另一个分子的瞬间偶极之间的相互作用力称为色散力。,色散力发生在各种分子之间，并且是范德华力的主要形式。,分子变形性越大，色散力越大,02:52,分子间力具有以下特性：(1)它是存在于
5、分子间的一种电性作用力。(2)作用能的大小只有几个千卡摩尔，比化学键能(约为30150千卡摩尔)小一二个数量级。(3)作用力的范围很小。三种分子间力都与分子间距离的七次方成反比，即当分子稍为远离时，分子间力迅速减弱。(4)一般没有方向性和饱和性。(5)在三种作用力中，色散力是主要的，诱导力通常很小，只有少数极性较大(如水、氨)的分子之间，取向力才占一定的比例或占优势。,02:52,非极性分子之间一般只考虑色散力,极性分子与非极性分子之间一般只考虑色散力,极性分子与极性分子之间一般只考虑色散力和取向力,一般而言：分子间作用力增大，物质的熔点、沸点、溶解度均增大,02:52,氢原子与电负性大的X原
6、子以共价键结合以后，它还可以和另一个电负性大的Y原子产生吸引力，这种吸引力叫做氢键。 一个分子的HX与另一个分子中的Y（Y和X可以是相同的元素)相结合而成的氢键叫做分子间氢键。 同一分子内部的XH与Y相结合而成的氢键，叫做分子内氢键。,氢键,02:52,氢键的特点： 氢键具有方向性和饱和性。 方向性：在形成分子间氢键时XH与Y在同一直线上，这样成键可使X与Y的距离最远，两原子电子云之间的斥力最小所形成的氢键最强，体系更稳定。,02:52,氢键的特点： 饱和性： 每一个XH只能与一个Y原子形成氢键。 氢键的强弱与X和Y的电负性有关，电负性越大，则氢键越强； 氢键的强弱还与X和Y的原于半径大小有关
7、。半径越小形成的氢键越强。X原子的电负性在很大程度上要受到邻近原子的影响。,02:52,氢键对化合物性质的影响能够形成氢键的物质是很广泛的，如水、醇、羧酸、无机酸、氨、胺、等。在生物过程中具有意义的蛋白质、脂肪、糖等基本物质都含有氢键。分子间氢键的形成可使物质的熔点和沸点显著升高。,02:52,氢键的形成对物质的溶解度有一定的影响。 在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成分子间氢键，则溶质的溶解度增大。 例如，氨、丙酮和乙酸等溶质分子中有电负性较大的原子N或O等，可以和水中的OH形成氢键，这些物质都易溶于水。 如，一体积的水在20 时能够溶解700体积的氨。,02:52,氢键的形成对
8、物质的溶解度有一定的影响。如果溶质分子能够形成分子内氢键，则在极性溶剂中的溶解度减小，而在非极性溶剂中的溶解度增大。,离子极化,离子的极化力：任何离子对另一个离子而言都相当于外电场,离子的变形性：任何离子都能在另一个离子影响下变形,阳离子,阴离子,极化力,变形性,对于离子化合物，阳离子电荷数越大，半径越小，阴离子电荷数越大，半径越大，则离子间的极化越强,离子极化作用的结果, 键型过渡(离子键向共价键过渡),离子间极化越强，核间距缩短,离子间极化越强，物质熔点、沸点就越低,离子间极化越强，物质颜色越深,晶体,内部的原子、分子、离子等质点有规则排列的一类固体物质统称为晶体,晶体,离子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体,晶体,一般而言：三种晶体在熔点、沸点、硬度上有：原子晶体 离子晶体 分子晶体,
